Caractéristiques conformacionales et microstructurales du poly(L-lactide) pendant la transition vitreuse et le vieillissement physique

Les processus de transition vitreuse et de vieillissement physique du poly(L-lactide) (PLLA) ont été étudiés par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) à température variable et par spectroscopie RMN solide au (13)C. La température de transition vitreuse (T(g)) du PLLA peut être bien déterminée à partir de l'intensité FTIR dépendante de la température. À proximité de T(g), un changement distinct dans la pente du graphique de l'intensité spectrale en fonction de la température est détecté. Les résultats FTIR suggèrent que les conformères gauche-trans (gt) favorables en énergie se réarrangent en leurs homologues moins favorables en énergie, gauche-gauche (gg), lors du chauffage dans la région de transition vitreuse, ce qui devient plus distinct à des températures supérieures à T(g). De plus, la bande 1267 cm(-1), qui montre des tendances de variation différentes par rapport aux autres bandes lors du chauffage, a été attribuée comme étant plus sensible au mode de vibration nu(as)(C-O-C)+delta(CH) des conformères gg moins favorables en énergie dans le PLLA. En comparant les spectres FTIR des échantillons de PLLA vieillissants et dé vieillissants, il a été démontré que le réarrangement des conformères de haute énergie à ceux de basse énergie, c'est-à-dire de gg à gt, se produit avec le vieillissement physique. Les mesures de relaxation spin-réseau (13)C indiquent que la distribution du taux de relaxation s'élargit avec le vieillissement, ce qui rejoint la suggestion précédente selon laquelle des domaines localement ordonnés se forment pendant le vieillissement physique. En raison de la plus grande variation de l'état conformational et de la microstructure, les intensités FTIR varient beaucoup plus brusquement pour l'échantillon vieilli lors du chauffage à proximité de T(g).